微型纯电动汽车复合电源系统设计研究

【摘要】：本文根据微型纯电动汽车对动力电源的要求，为克服单一动力电源在比功率和和比能量上的局限性，提出了蓄电池和超级电容器构成的复合电源系统。 文中对复合电源系统进行了总体设计；并依据所选总体结构和整车性能参数，对复合电源系统中的蓄电池和超级电容器进行了参数计算和匹配；并对复合电源系统中的双向DC/DC变换器进行结构选型和工作原理分析，按照复合电源系统的工作要求完成了双向DC/DC变换器中主要部件的参数计算；在对双向DC/DC变换器进行效率分析后，建立其MATLAB/SIMUlink仿真模型。文中在分析了目前复合电源系统中最常见的基于车速的功率分配控制策略、逻辑门限功率分配控制策略的优缺点的基础上，提出了一种综合上述控制策略各自优点的功率分配控制策略；最后，本文在MATLAB/SIMUlink中搭建了复合电源系统的仿真模型，并利用ADVISOR2004中的整车仿真模型，进行了基于整车平台的复合电源系统仿真。 复合电源系统的仿真结果证明本文设计的复合电源系统和功率分配控制策略可以充分的发挥蓄电池和超级电容器各自的优点，可行、高效。 【关键词】：微型纯电动汽车 复合电源 蓄电池 超级电容器 双向DC/DC 功率分配控制策略 仿真
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：U463.63
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-15
• 第一章 绪论15-22
• 1.1 课题研究背景15-20
• 1.1.1 纯电动汽车的意义15-17
• 1.1.2 微型纯电动汽车的意义17
• 1.1.3 微型纯电动汽车对动力电源的要求17-18
• 1.1.4 单一电源的局限性18-19
• 1.1.5 复合电源的优势19-20
• 1.2 国内外复合电源研究现状20-21
• 1.2.1 国外复合电源研究现状20
• 1.2.2 国内复合电源研究现状20-21
• 1.3 本文的主要研究工作21-22
• 第二章 复合电源系统总体设计22-36
• 2.1 复合电源系统概念22-24
• 2.1.1 复合电源系统的组成22
• 2.1.2 复合电源系统的工作原理22-24
• 2.2 复合电源系统结构选型24-27
• 2.3 蓄电池特性分析27-30
• 2.3.1 蓄电池选型27-28
• 2.3.2 铅酸蓄电池工作原理28-29
• 2.3.3 铅酸蓄电池充放电特性29-30
• 2.4 超级电容特性分析30-32
• 2.4.1 超级电容器的结构原理30-31
• 2.4.2 超级电容器充放电特性31-32
• 2.5 复合电源系统储能装置参数匹配32-35
• 2.5.1 蓄电池参数匹配32-33
• 2.5.2 超级电容器参数匹配33-35
• 2.5.3 复合电源系统的总体参数35
• 2.6 本章小结35-36
• 第三章 复合电源双向 DC/DC 变换器设计36-48
• 3.1 双向 DC/DC 变换器结构选型36-37
• 3.2 BUCK/BOOST双象限变换器工作原理37-40
• 3.2.1 Buck 降压模式工作原理37-39
• 3.2.2 Boost 升压模式工作原理39-40
• 3.3 BUCK/BOOST双象限变换器效率分析40-43
• 3.3.1 Buck 模式效率分析41-42
• 3.3.2 Boost 模式效率分析42-43
• 3.4 BUCK/BOOST双象限变换器主要元件参数设计43-46
• 3.4.1 电感设计43-45
• 3.4.2 电容设计45-46
• 3.5 BUCK/BOOST双象限变换器仿真建模46-47
• 3.6 本章小结47-48
• 第四章 功率分配控制策略研究48-65
• 4.1 功率分配控制策略设计要求48
• 4.2 现有控制策略分析48-59
• 4.2.1 现有控制策略简介48-49
• 4.2.2 功率成分分析49-50
• 4.2.3 基于车速的功率分配控制策略分析50-54
• 4.2.4 逻辑门限控制策略分析54-57
• 4.2.5 控制策略中滤波思想分析57-59
• 4.3 功率分配控制策略设计59-64
• 4.3.1 超级电容器目标剩余电量的确定59-62
• 4.3.2 正常行驶工况功率分配控制策略设计62-63
• 4.3.3 再生制动功率分配控制策略设计63
• 4.3.4 功率分配控制策略建模63-64
• 4.4 本章小结64-65
• 第五章 复合电源系统的建模及仿真65-77
• 5.1 复合电源系统的建模65-72
• 5.1.1 复合电源系统模型65
• 5.1.2 蓄电池模型65-70
• 5.1.3 超级电容模型70-72
• 5.2 复合电源系统仿真与结果分析72-76
• 5.2.1 仿真说明72-73
• 5.2.2 仿真结果分析73-76
• 5.3 本章小结76-77
• 第六章 总结与展望77-79
• 6.1 总结77-78
• 6.2 展望78-79
• 参考文献79-83
• 致谢83-84
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文84

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

超级电容-蓄电池复合电源结构选型与设计    闫晓金;潘艳;宁武;陈永真;

国内外电动汽车发展及前景预测    辛克伟;周宗祥;卢国良;

复合电源用双向DC/DC变换器的选型与设计    闫晓金;潘艳;齐建玲;

燃料电池电动汽车用DC/DC变换器方案    张洁萍,张逸成,姚勇涛,孔繁虹,肖明

电动汽车能量存储技术概况    程夕明,孙逢春

混合动力汽车复合电源的设计    周远;孙玉坤;黄占涛;

超级电容在混合动力电动汽车中的应用    张炳力,赵韩,张翔,钱立军

超级电容器–电池复合脉冲电源系统的试验研究    张丹丹;罗曼;陈晨;何俊佳;

车载复合电源设计理论与控制策略研究    于远彬

微型纯电动汽车电驱动控制系统的设计与研究    周振超

微型纯电动汽车电池管理系统的设计    李娜

混合动力汽车用复合电源参数匹配与控制策略研究    于远彬

超级电容蓄电池复合电源的研究与仿真    张靖

混合动力车用复合电源控制策略的研究    刘博

混合储能电动车双向变换系统的研究    黄军

电动汽车关键技术    倪颖倩

混合动力电动汽车复合电源设计与控制策略的研究    张淼

燃料电池混合动力汽车控制策略研究    何洪文;林逸;魏跃远;

超级电容式混合动力电动汽车控制策略的研究    陈立超;张昕;张欣;

基于TI电源芯片的对称电源的设计与实现    李为民;

大容量电力电子应用系统及其关键问题综述    赵争鸣;邹高域;

电力电子技术应用系统发展热点综述    赵争鸣;

超级电容器蓄电池混合电源的建模与性能分析    李韶杰;

浅析制约发展纯电动汽车的几个关键问题    杨浩;

一种零电压开关的逆变电源的研究和设计    钟宇明;文励洪;

对燃料电池推动汽车技术进步的探讨    唐德修;

一种燃料电池混合动力系统功率控制算法    王爱华;陈耀斌;

基于智能微网的电动汽车自适应充放电技术    崔玉峰;张林山;杨晴;王骏;

基于智能微网的电动汽车自适应充放电技术    崔玉峰;张林山;杨晴;王骏;

氢能源应用的消防安全初探    司戈;

二次调节静液传动节能技术在位能回收和重新利用中的应用    姜继海;刘晓春;刘海昌;C．N．Okoye;

车载高压输氢系统气瓶输氢加氢特性研究    訚耀保;罗九阳;陈洁萍;马建新;

复合材料飞轮电池的研究发展现状与展望    孟志华;王继辉;王侃;

复合材料飞轮电池的研究发展现状与展望    孟志华;王继辉;王侃;

计算机仿真方法在汽车工程中的应用    陈勇;

理想制动力分配再生制动控制策略研究    崔胜民;张京明;宋宝玉;孙刚;

氢燃料电池电动汽车关键技术研究    张炳力;徐德胜;方运舟;

Buck型逆变器高阶系统布尔型滑模控制及反馈线性化最优控制研究    陈江辉

磁浮电源与悬浮控制系统的耦合作用研究    张鼎

微网谐波振及电压暂降的评估与控制    雷之力

用于超级电容器的金属氧化物及其复合电极材料的制备与性能研究    郎俊伟

锂离子电池用高倍率Li_4Ti_5O_(12)负极材料的合成与改性    高宏权

电化学超级电容器多孔碳电极材料的研究    刘海晶

纯电动汽车驱动与制动能量回收控制策略研究    汪贵平

碳气凝胶储能电容电极材料的制备与性能研究    袁磊

质子交换膜燃料电池系统建模及其控制方法研究    李奇

异步电动机高频斩波串级调速系统模型及特性的研究    张军伟

碳载Pd及碳载Pd-Au催化剂对甲酸电催化氧化的研究    刘洋

炭载Pd-Ni催化剂对甲酸的电催化氧化    高艳伟

多模块并联DC/DC电力变换技术研究    马威

20kW燃料电池动力装置系统研究    石非

用于城市公交车的能量再利用智能控制系统的研制    谢玉录

基于CAN总线的制动能量回收实验台架测控系统研究    陈波

超级电容器用纳米二氧化锰的制备及电化学性能研究    杨艳静

城市轨道交通地面型超级电容储能系统关键技术的研究    邓文豪

基于矢量控制的纯电动汽车永磁同步电机驱动系统研究    王迪

超细金属粉末对铅酸蓄电池正极活性物质的影响    周颖

浅谈DSP系统中的电磁兼容问题    邓重一

基于ADVISOR的并联式混合动力越野汽车的研究    王凤麒,崔胜民

电动汽车续驶里程及其影响因素的研究    陈勇,孙逢春

一种车用动力型蓄电池的建模仿真研究    龚庆杰,黄海燕,李建秋

电动汽车用蓄电池现状及发展前景简述    陈凯;陈丽婷;

新型贮能元件超级电容器    桂长清

PHEV模糊逻辑驱动控制策略模块开发    吴彤峰;谢冰;邓文娟;

基于ADVISOR的混联型混合动力汽车研究    刘文杰;舒红;袁景敏;高银平;

基于CAN总线的电控柴油机故障诊断单元设计    肖强;王立德;刘彪;王苏敬;

钠/氯化镍高能电池    曹佳弟

软开关双向DC-DC变换器的研究    陈刚

双向DC-DC变换器的研究    张方华

混合动力客车整车控制策略及总成参数匹配研究    刘明辉

基于CAN总线的混合动力汽车辅助动力单元系统与控制策略研究    曹珊

电动车动力蓄电池实验建模研究    王贵明

电动汽车蓄电池的建模与仿真研究    赵兴福

混合动力汽车用复合电源参数匹配与控制策略研究    于远彬

电动汽车电气特性研究    孔丽

基于DSP的高压直流开关电源的研制    李腾飞

超级电容蓄电池复合电源的研究与仿真    张靖

电动汽车蓄电池性能仿真与试验    刘磊

基于MPC565的汽车总成控制器研究与设计    郑凯

纯电动汽车电源管理系统研究    杨太安

电动汽车电池管理系统的研究与设计    乔国艳

实施重大科技专项,促进企业自主发展    万钢;许倞;

雷博纯电动汽车成为上海公交新秀    

电动汽车离我们有多远    田子;

电动汽车:一场农村包围城市的绿色盛宴?    王波;

电动汽车复仇记    金科;

比亚迪放飞电动汽车梦想    肖兰;

电动汽车产业化:在求索中前行    师晓霞;

突破产业桎梏——论电动汽车标准化    李喜超;

益茂——中国电动汽车产业“领跑者”    王文军;

游过方知水深浅,走过才懂路艰险——在希望与困境中穿梭的中国电动汽车    朝阳;

细分市场纯电动汽车研发与推广    徐占林;

纯电动汽车泊车雷达系统设计    胡杰强;王智晶;

纯电动汽车研究与开发    李年根;

纯电动汽车泊车雷达系统设计    胡杰强;王智晶;

纯电动汽车驱动电机动力参数选型浅探    徐战林;李博;

锌-空气动力电池在纯电动汽车上的应用前景    徐舟;唐有根;唐广笛;

纯电动汽车自动同步换挡系统设计    张进;沈安文;

基于STM32纯电动汽车电驱控制研究    胡伟明;

纯电动汽车用动力电池电解液的研究进展    王健;廖红英;李冰川;杨光;王磊;孟蓉;

重庆公交发展纯电动汽车的一次尝试    廖涛;

走出纯电动汽车的技术误区    王海蕴

国内首款纯电动汽车上市    应子

康迪纯电动汽车快速“驶”向美国    记者 吉明亮　李根荣

金华汽车产业瞄准新增长点纯电动汽车发展前景很诱人    首席记者 徐朝晖　通讯员 方意军

小型纯电动汽车“十二五”将获大力扶持    本报记者 于丹

纯电动汽车急需“国标”    本报记者 杨秦

纯电动汽车关键技术在我市取得重大突破    记者 孙鹏

纯电动汽车 前景看好瓶颈待破    本报记者 薛秀泓

应着力发展纯电动汽车    媒体评论员 陈健敏

自主研发的陆地方舟纯电动汽车上路    本报记者 王梓函

纯电动汽车驱动与制动能量回收控制策略研究    汪贵平

纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制策略研究    周飞鲲

纯电动汽车动力总成系统匹配技术研究    黄万友

基于锂离子动力电池的纯电动汽车能量管理系统控制策略与优化    董冰

基于两档双离合器自动变速器的纯电动汽车驱动与换档控制技术研究    宋勇道

基于纯电动轿车的两档双离合器式自动变速器控制技术研究    陆中华

纯电动汽车电液复合再生制动研究    刘志强

纯电动汽车能量管理关键技术问题的研究    石庆升

纯电动汽车电动助力转向系统机理研究与设计    曾群

纯电动轿车动力总成控制系统的研究    张毅

纯电动汽车控制器设计与开发    鲁盼

纯电动汽车驱动控制系统研究    史骏

我国纯电动汽车产业发展：前景展望及策略选择    张明

北京纯电动汽车产业链构建研究    刘燕玲

小型纯电动汽车购买意愿影响因素研究    吴胜男

基于消费者视角的纯电动汽车购买决策影响因素及市场化研究    李美霞

纯电动汽车高压电安全管理系统研究与设计    宋炳雨

纯电动汽车驱动特性分析与控制    任亚辉

双能量源纯电动汽车驱动与再生制动控制策略研究    张亚军

纯电动汽车整车性能建模与仿真    姚海峰